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蔗糖小苏打版“法老之蛇”

2022-03-30曹广雪

发明与创新·中学生 2022年4期
关键词:烟灰法老草木灰

曹广雪

“法老之蛇”是一个著名的膨胀化学反应,其方程式为:4Hg(SCN)2 =4HgS + 2CS2 + 3(CN)2↑ + N2↑。该反应过程中用到的硫氰酸汞[Hg(SCN)2]受热分解,产生的气体[(CN)2、 N2]被生成的固体物质(HgS)和液体物质(CS2)束缚、膨胀,分散开来如同小蛇出洞,聚集在一起宛若一条巨蛇凭空生成,犹如传说中的法老施了魔法,故名“法老之蛇”。

由于上述反應产物(CN)2有剧毒,实验只适合在通风橱由专业人士演示。那么,我们怎样才能安全欣赏到该实验的奇妙现象呢?

下面,我用蔗糖、小苏打、酒精和草木灰来展示一下无毒版“法老之蛇”的实验。

一、实验材料

石棉网(砖块、废旧地板砖也可)、滴管、火柴、研钵。蔗糖(白糖、红糖或冰糖)、碳酸氢钠(小苏打)、草木灰、酒精。

二、实验过程

1.称取干燥的蔗糖和小苏打,按照质量比8∶1研磨成细粉状,并加入少量的烟灰混合均匀。

2.取少量上述混合物置于石棉网上,用草木灰将其堆成“火山”状。

3.在“火山口”周围的草木灰上滴入10~30毫升酒精并点燃。

4.随着酒精的燃烧,黑灰色的“小蛇”慢慢爬出。

5.若加入不同颜色的色浆,则可以形成不同颜色的“蛇”。

三、实验现象

随着酒精的燃烧,蔗糖开始融化并慢慢膨胀伸出,成小蛇状,从“火山口”蜿蜒而出,3~5分钟“蛇”就完全爬出,直至火熄灭。若用草木灰堆多个小圆柱形“火山”,则可以制造多条“小蛇”,营造“群蛇乱舞”的景象。

四、实验原理

蔗糖的燃烧过程十分复杂,伴随着一系列的副反应,一般情况下将它的反应结果表示为水和二氧化碳即可。小苏打受热分解,产生的气体促使黑炭疏松多孔,使其膨胀成蛇身形状,宛如游蛇出洞。本实验中用到的草木灰或烟灰能加速催化蔗糖燃烧。

C12H22O11+12O2     11H2O+12CO2↑;2NaHCO3   Na2CO3+H2O+CO2↑

需要注意的是,本实验中用到的蔗糖一定要干燥,混合物要充分研磨成细粉状。

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